Production des prototypes de roues dentées : le durcissage au laser améliore l’efficience des coûts

Dans le secteur automobile, il est nécessaire de réaliser en permanence des nouveaux prototypes de roues dentées, mais pour cette activité spécifique les méthodes de production classiques ne sont pas efficientes. Une solution alternative possible est le durcissage sélectif au laser, intégré dans une plateforme d’usinage sur laquelle sont également réalisées les autres opérations d’usinage requises sur les roues dentées. Les possibilités de mise en œuvre ont été étudiées sur trois différentes sortes de roues dentées.

Dans le secteur automobile, il est nécessaire de réaliser en permanence des nouveaux prototypes de roues dentées pour le système de transmission, de manière à répondre aux charges toujours plus élevées appliquées sur les composants, qui s’expliquent par la réduction constante du poids et des dimensions des pièces. Le procédé classique pour la production des roues dentées est toutefois très coûteux en main-d’œuvre et en énergie. Les prototypes sont d’abord fabriqués dans un matériau tendre, suivi d’une opération de durcissage et une finition éventuelle. Les technologies applicables sont efficientes pour les grandes séries, mais pas pour le prototypage. En conséquence, il s’est avéré pertinent de développer et valider une chaîne de process plus durable pour la production efficiente de prototypes de roues dentées.

La production de roues dentées pour les systèmes de transmission des automobiles se déroule en plusieurs étapes différentes, incluant de multiples opérations de montage, serrages, réglages et transport logistique, des opérations successives qui exigent du temps et qui font grimper les coûts de production.

Une étude réalisée par Flanders Make, en partenariat avec la KU Leuven et Sirris, s’est focalisée sur l’implémentation et la validation d’une chaîne de process plus efficiente et durable, qui consiste à intégrer une opération de durcissage sélectif au laser, directement intégrée dans la plateforme d’usinage à axes multiples qui sert également au fraisage et à la finition des roues dentées. Cette solution permet de réaliser l’usinage et le durcissage des roues dentées sur une plateforme de production.

Pendant l’étude, trois différentes roues dentées, présentant un certain nombre de caractéristiques géométriques et propriétés des matériaux - des roues dentées conçues pour un système de transmission - ont été produites et validées.

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